Milyen alkalmazási és fejlesztési irányok vannak a jelenlegi átveszélyezők esetén az energiarendszerekben?

Mint előtérbeli villamos energia üzemeltető és karbantartó munkás, nap mint nap találkozom az áramerősítőkkel (CT-ekkel). Új fénykémiájú CT-ek elterjedését látván, és számos hibát megoldván, gyakorlati ismereteimet szeretném megosztani ezek alkalmazásáról és tesztelési fejlesztéseiről. Az alábbiakban osztom meg tapasztalataimat az új CT-ekről a villamos rendszerekben, egyensúlyozva a professzionális és a gyakorlati aspektusokat.

1. Új CT-ek alkalmazása a villamos rendszerekben
1.1 CT-ek a villamos rendszerekben

A legtöbb új CT fénykémiás, amelyek vaskernűs és kernélküli típusokra oszlanak. A vaskernűs CT-ek, bár hajlamosak a lecsapódó áram, elektromágneses telítés és hiszterézis problémákra összetett környezetekben (pl. magas hőmérséklet, erős mágneses mező), valamint korlátozott érzékenységük van a szenzorfej anyagának pontosságában (nemlineáris változások esnek ki szélsőséges körülmények között), még mindig alkalmassák a modern nagyfeszültségű, nagy egységű villamos hálózatokhoz. A fényvezető érzékelőanyagok izolációs előnyeinek kihasználásával lehetővé teszik a fényvezető adatátvitelt, így elkerülve a hagyományos CT-ek gyakori problémáit – ezzel elterjedtek az ultra magas feszültségű átviteli vonalakon.

Gyakorlatilag láttam, hogy a hagyományos CT-ek instabil adatokat mutattak erős elektromágneses zavar hatására, míg a fénykémiás CT-ek stabilizálták az adatokat – kiemelve az új CT-ek gyakorlati értékét.

1.2 Nagy generátorsorok védelme

A nagy generátorsorok (pl. generátorok, főtranszformátorok) magas tranziensteljesítményt követelnek a CT-ektől. Korábban a tranziens telítés és a maradék meghajlás jelentős problémát jelentett, de az új CT-ek most már megoldják ezeket. Kiemelten a 500kV "vaskernűs, levegőtartalommal" CT-ek magas felgerjesztési ellenállást biztosítanak, ami stabil védelmet nyújt az egységeknek, megelőzi a tranziens telítést és a maradék meghajlást.

Például a Huayi Electric Power TPY-szintű CT-jei 300–600MW egységekre, amelyek kiválasztva lettek a tranzienstulajdonságok és a maradék meghajlás korlátozása miatt, garantálják, hogy "nincs hibás működés a védelmi zónákön kívül, és helyes utasítás belül". Az egységvédelem beüzemelése során ezek a CT-ek megbízhatóan csillapítják a nem periodikus rövidzárlati áramkomponenseket, így elkerülve a védelmi hibafeldolgozást.

1.3 Automatikus relévédelem

A relévédelem a villamos hálózat "vészhelyzeti orvosát" képezi, a CT-ek pedig ennek "stethoszkópja". Ahogy a hálózat automatizációja fejlődik, a relévédelemnek is fejlődnie kell – a CT-ek automatikus alkalmazkodási képessége közvetlenül befolyásolja a rendszer intelligenciáját.

Hibák esetén a CT-ek gyorsan át kell adják az áramjelzéseket a védelmi eszközökhöz, hogy pontosan el lehessen tenni a hibaizolációt. Az új CT-ek gyorsabb válaszidővel és pontossággal rendelkeznek, ami összhangban áll a smart grid igényeivel – ez kulcsfontosságú a villamos automatizációnál.

2. CT-tesztelés fejlesztései (Előtér-megoldások)

A 20A–720A specifikációk közötti CT-ekkel kapcsolatban a csapatunk fejlesztette ki egy javított tesztelési tervet, amely standardizálja a folyamatokat, csökkenti az emberi hibákat, és egyszerűsíti az előkészületeket.

2.1 Tesztelési terv tervezése

Az "integráció + pontosság" fókuszában használunk dedikált egyfázisú áramforrást a tesztelendő CT fázisaihoz, áramtartományokat váltunk át konverziós egységen keresztül, figyeljük a bemenetet szabványos mérőgéppel (A1), és integráljuk a fázis szög mérést, a szabványos CT-eket, a konverziós egységeket és a mérőgépeket egy tesztbankba – egyszerűsítve a teszteket.

(1) Áramforrás kiválasztása

Eltörik a nem stabil generátorsor jelzésforrásait, és alkalmazzuk a minőségi középfrekvenciás tápegységet, amit autotranszformátorral és áram növelővel párosítunk, létrehozva egy állandó áramforrást (0–800A kimenet), amely lefedi minden AC CT-tesztet, és megoldja a primáris oldali áramfluktuációk problémáját.

(2) Tesztelési vonal elve

A zárt kör "autotranszformátor → áram növelő → szabványos CT → tesztelendő CT → középfrekvenciás tápegység" ~120V-n (középfrekvenciás kimenet) működik. Az áram beállítása az autotranszformátorra támaszkodik (fixen beállított áram növelő arány). Fluktuációk minimalizálása érdekében az áram növelő kimenetét rövidítjük egy rézbusz-szalaggal (rövidebb, kevesebb hőtermelés, stabil áram, energiamegtakarítás).

Ugyanazt az áramot a tesztelendő CT három fázisán keresztül vezetve csökkentjük a fázisok közötti áramkülönbségeket, és növeljük a teszt hatékonyságát – hatékonyan bizonyította magát a tömeges tesztelésben.

3. Összefoglalás (Előtér-befogadások)

A CT-hibadiagnosztika létfontosságú és rendszerezett. Előtérbeli személyzetként alapvető, hogy megszerezze a CT-ek elvi ismereteit, és kövesse a protokollokat – elsődlegesen a biztonság! Mindig szükséges a hálózat kikapcsolása a diagnosztika/hibaelhárítás előtt, hogy kerüljünk a kockázatok elől.

Az új CT-ek javítják a hálózat üzemeltetését és karbantartását, de a tesztelési és diagnosztikai ismereteknek is követniük kell. Az alkalmazási forgatókönyvek megértése és a tesztelési fejlesztések végrehajtása biztosítja, hogy a CT-ek a villamos hálózat "hűséges őrzői" maradjanak.